Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-22T07:52:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 236826.pdf: 1031556 bytes, checksum: 505f6d048c7e8c4c3149b42fcc9de639 (MD5) / A crescente preocupação por qualidade de ensino leva a procura por um modelo educacional que venha a superar determinados paradigmas e deficiências conhecidas do método tradicional. Entre as diversas linhas de estudo está a que tenta buscar alternativas para aliar o estilo de aula do professor ao público heterogêneo de alunos. A finalidade deste trabalho consiste na descrição dos diversos estilos de aprendizado apresentados por alunos de graduação dos cursos de Engenharia Química e Engenharia de Alimentos, através da aplicação do teste ILS (Index of Learning Styles) baseado no modelo de estilos de aprendizagem de Felder & Silverman. Este questionário leva a um perfil de aprendizado definido por quatro características de oito, com diferentes graus de intensidade (forte, moderado e fraco). Foi aplicado em nove turmas, entre os anos de 1997 e 2005, abrangendo um total de 290 alunos. O trabalho também dispõe de análises descritivas e estatísticas dos dados, que foram simulados para discussão do grupo de estudo sob diferentes perspectivas: geral, por turma, por gênero, por desempenho individual e de turma, e para os testes que foram feitos mais de uma vez pelos alunos reprovados. Para alguns dos resultados, foram realizadas comparações entre os estilos predominantes dos alunos e dos perfis do professor, para a verificação de influências do meio sobre os discentes. Foi determinado um perfil predominante para a amostra (Sensorial-Visual) e é apresentado um estudo das questões do ILS que obtiveram a maior porcentagem de respostas em favor de um determinado estilo. The increasing concern for educational quality brings the search for teaching models that cater for certain paradigms and known deficiencies of traditional methods. Among the varieties of studies lies the one that tries to find ways to bond the professor's teaching style to the heterogeneous public of students. The aim of this essay is to describe the Chemical Engineering and Food Engineering students' diverse profiles, by applying the ILS test (Index of Learning Styles) based on the Felder & Silverman's Learning Styles Model. This questionnaire brings a learning profile defined by four characteristics from a total of eight, with different intensity levels (strong and moderate preferences, and balanced on the two dimensions of the scale). It was used in nine classes, between the years of 1997 and 2005, with a total of 290 pupils. The essay also makes use of descriptive and statistical analysis of data, which was simulated for discussion of the study group under different perspectives: general view, styles for genders, for grade performances by individuals and classes, and for repeated tests of students who failed. For some chosen results, comparisons with the professor's characteristics and the pupils' predominant styles were also made, for the verification of influences of the environment over the students' style. A predominant profile for the sample was determined (Sensing-Visual) and a study about the ILS questions that had a superior proportion of answers pro one of the styles is presented.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-22T12:37:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 232030.pdf: 876771 bytes, checksum: 39e7ba7139c9032f6ede5b0f196a350f (MD5) / O presente trabalho visa contribuir para o desenvolvimento de tecnologia para redução da concentração de lipídeos contidos em águas residuárias da indústria avícola, importante setor industrial de Santa Catarina, por meio de ação de enzimas, particularmente lipases pancreáticas comerciais. Para tanto, foram caracterizadas as lipases comerciais empregadas, LKM e LNU, utilizando dois substratos (azeite de oliva e o efluente bruto), e a água residuária, proveniente da indústria Macedo Koerich S/A - SC. Os testes de biodegradabilidade, utilizando biomassa anaeróbia de uma estação de tratamento de esgotos domésticos, foram realizados simultaneamente com o tratamento enzimático, sendo que as concentrações de enzimas variaram de 0,10% a 0,35% p/v. O efluente foi biodegradado por aproximadamente trinta dias em um banho-maria a uma temperatura de 35°C com agitação de 100 rpm. A eficiência do tratamento foi verificada através da remoção de DQO e da formação de gás metano. A atividade enzimática foi influenciada pelo tipo de substrato uma vez que, quando se utilizou o azeite de oliva como substrato a atividade máxima ficou acima de 3000 U.mg-1, enquanto que, utilizando o efluente bruto como substrato a atividade máxima das enzimas diminuiu para valores abaixo de 700 U.mg-1. A temperatura que proporcionou atividade máxima foi de 37°C para as enzimas estudadas em ambos os substratos, com exceção da enzima LNU, cujo valor ótimo foi de 45°C quando o efluente bruto foi utilizado como substrato. Verificou-se que o pH ótimo para a atividade hidrolítica de ambas as enzimas, nos substratos avaliados, estava na faixa de 7.0 a 8.0. A realização dos ensaios de biodegradabilidade e hidrólise simultâneos foi possível, proporcionando volumes de produção de metano superiores aos encontrados na literatura, nos quais os testes foram realizados de forma seqüencial. Houve uma remoção de DQO de 2,3 a 2,86 vezes maiores do que a remoção obtida no efluente bruto sem o tratamento enzimático. A concentração de enzima, dentro da faixa estudada, não interferiu consideravelmente na velocidade de remoção da matéria orgânica. objective of the present work was to contribute to the development of technologies to reduce the lipids concentration in slaughterhouse wastewater, important industrial sector of Santa Catarina, by using enzymes, specifically commercial pancreatic lipases. Therefore, used the commercial lipases, LKM and LNU, were characterized by two different substrates (olive oil and brut effluent) and the wastewater was obtained from Macedo Koerich S/A - SC industry. The biodegradability tests, using anaerobic biomass from a domestic sewerage treatment station, were carried out simultaneously with the enzymatic treatment, with one enzyme concentration varying from 0,10% to 0,35% w/v. The effluent was biodegradated for approximately 30 days in a bath at 35ºC and 100 rpm stirring rate. The efficiency of the treatment was verified by the CDO removal and the methane production. The enzyme was influenced by the substrate, since the maximum activity decreased significantly. Using the olive oil as substrate, the maximum activity was above 3000 U.mg-1 , whereas using the brut effluent the maximum activity was below 700 U.mg-1. The temperature that resulted in maximum activity was 37ºC, except for the enzyme LNU using brut effluent as substrate, which showed maximum activity at 45ºC. The pH values that maximized the lipase activity were between 7.0 and 8.0. The biodegradability and hydrolysis experiments were made simultaneously, providing volumes of methane yield above those found in the literature, which were obtained from experiments carried out in sequence. The value CDO removal was 2,3 to 2,86 times higher than that obtained for the brut effluent without enzymatic treatment. The enzyme concentration in the studied range did not interfere significantly in the velocity of organic matter removal.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:30:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 323974.pdf: 2504704 bytes, checksum: 00678f9f1aef9a5e9791d4fd1bef7677 (MD5) Previous issue date: 2013 / The steam gasification of Brazilian coal chars, subbituminous and bituminous, were investigated using a thermobalance in a temperature range of 1073-1173 K and pressure range of 1-20 bar. The operating variables used were in agreement with differential reactor and free diffusion limitations. The coal char samples were characterized, and the effects of temperature, total system pressure, parcial pressure and hidrogen on the kinetics of steam gasification were determined. The non-reactive core model was the one that best described the gasification reactions, at conditions studied, for conversions between 5-80%. For these coals and temperature range studied between 800 and 900 ° C, 1 bar, the activation energies were found to be 119.2 kJ?mol-1 and 170 kJ?mol-1 and pre-exponential factor were determined to be 4,10?105 e 4,55?103 min-1, respectively. Based on these parameters was determined the coal reactivity: CMRS-02 > CMSC-04 > CMSC-02 > CMSC-01. The higher reactivity for coal CMRS-02 was ascribed to the coal rank and vitrinite content. Regarding the effect of temperature, total pressure of the system and parcial pressure of steam on the reaction rate, the results showed that these effects were higher for bituminous coals, as the rank coal has more influence on the rate of reaction. The presence of hidrogen strongly inhibits the char-steam gasification reactions. The gases formed were H2, CO2and CO and the molar ratio H2/CO between 1,5 and 2 indicates that the syngas produced is promising for Fischer-Tropsch synthesis.

The search for technologies for sustainable development which meets the economic and environmental viability, has provided meetings, and conferences among all nations. Clean energy production and environmental preservation are growing issues and promoted these events worldwide. On the world stage of evolution predicts energy supply that is gradually increasing and the share of biofuels (both ethanol and biodiesel) in the energy world, notably: (i) growth in the production of coal to liquid (CTL, English coal to liquid), (ii) increased demand for unconventional transportation technologies (hybrid and flex fuel cars), and (iii) increased capacity and nuclear power generation and accelerated improvements in energy efficiency. Currently, the use of the potential energy contained in organic materials such as agricultural waste, industrial and urban are still below the potential energy that exists in these inputs. Gasification is a thermochemical process for converting biomass into a gas fuel with basic features. This technology allows and the use of combined cycle with integrated gasification (IGCC), ie, the use of gases produced in gasification Otto cycle engines or gas turbine to produce electricity, and the application of the technique of capture and storage carbon (Carbon Capture and Storage, CCS), which gives low emission of sulfur, offers ease of processing multiple inputs and results in different energy products and post-processable. The choice of gasifier must be in accordance with the abundant supplies in the region. The biggest challenges for the advancement of gasification technology are the high cost of technology compared to the current price of a barrel of oil and lack of skilled labor to operate the system. This thesis aimed to assembly and assessment experiences of a pilot plant for gasification, processing inputs pertaining to the region (coal and briquette sugar cane bagasse), as the results achieved and the production of synthesis gas analysis and the production of electricity. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / A procura por tecnologias para um desenvolvimento sustentável o qual satisfaça a viabilidade econômica e ambiental, tem proporcionado reuniões, encontros e conferências entre todas as nações. Produção de energia limpa e preservação ambiental são temas crescentes e fomentados nesses eventos em todo mundo. No cenário mundial de evolução da oferta de energia prognostica-se que seja crescente e gradual a participação de biocombustíveis (tanto etanol quanto biodiesel) na matriz energética mundial, destacando: (i) crescimento na produção de carvão para líquido (CTL, do inglês coal to liquid); (ii) aumento na demanda de tecnologias de transporte pouco convencionais (carros flex fuel e híbridos); e, (iii) aumento na capacidade e geração de energia nuclear e melhorias aceleradas em eficiência energética. Atualmente, o aproveitamento do potencial energético contido nos materiais orgânicos, tais como: resíduos agrícolas, industriais e urbanos ainda são aquém do potencial energético existente nesses insumos. A gaseificação é um processo termoquímico de conversão da biomassa em um gás com características basicamente combustíveis. Esta tecnologia permite a utilização do Ciclo Combinado com a Gaseificação Integrada (IGCC), isto é, a utilização dos gases produzidos na gaseificação em motores de Ciclo Otto ou turbina à gás para produção de energia elétrica, além da aplicação da técnica de captura e armazenamento de carbono, (Carbon Capture and Storage-CCS), que proporciona baixa emissão de enxofre, oferece facilidade em processar vários insumos e resulta em diversos produtos energéticos e pós processáveis. A escolha do tipo de gaseificador deve ser de acordo com os insumos abundante da região. Os maiores desafios para o avanço da tecnologia da gaseificação são os altos custos da tecnologia frente ao preço atual do barril de petróleo e a falta de mão de obra especializada para operação do sistema. Esta dissertação teve por objetivo a montagem e a avaliação experimental de uma planta piloto de gaseificação, processando insumos próprios da região (carvão e briquete de bagaço de cana), como resultados alcançaram a produção e análise dos gases de síntese e a produção de energia elétrica.

Initially a comprehensive review on the production of biodiesel, as well as different types of catalysts used in the reactions and their respective routes, methyl or ethyl. Also during the review sought to demonstrate the cost effective use of biodiesel in conventional diesel grating, is the low emission of pollutants, is the simple fact is a renewable fuel, since the CO2 emitted during burning is absorbed again for oil seeds during all their lives, returning to produce more oils. Coconut oil had some advantages throughout the study, either by comparison of production between different oils, either because this has a culture that the intercropping system of planting. Leaving for the practice of biodiesel production, the initial step was the characterization of oil, by first determining the saponification number, where it was determined by the average molecular weight of used oil, then determined factors such as acid value, moisture and viscosity of the coconut oil used. After characterization, broke to the creation of 25 full factorial design with replicates, where due to operational problems reactions were carried 56 out of 64. Since the experiments were performed, it was possible to generate a graph comparing the experimental results obtained by the model and target as well as by analysis of variance proved the significance of the model. The analysis of response surfaces generated from the model served as a guide, directing where further work should follow ethanolysis with coconut oil. Finally, the study showed satisfactory results with approximately 100% yield and the determination of significant variables, which are the molar ratio and amount of catalyst as well as in obtaining a model that represents well the study process. / Inicialmente foi realizada uma extensa revisão bibliográfica sobre a produção de biodiesel, assim como os diferentes tipos de catalisadores empregados nas reações e suas respectivas rotas; metílica ou etílica. Ainda durante a revisão procurou-se mostrar o bom custo benefício do uso do biodiesel em ralação ao diesel convencional, seja pela baixa emissão de poluentes, seja pelo simples fato ser um combustível renovável, uma vez que o CO2 emitido durante sua queima é absorvido novamente pelas oleaginosas durante todas as suas vidas, voltando a produzir mais óleos. O óleo de coco apresentou algumas vantagens durante todo o estudo, seja pelos comparativos de produção entre diferentes óleos, seja pelo fato de apresentar um cultivo que permite o sistema consorciado de plantio. Partindo para a prática da produção de biodiesel, o passo inicial foi a caracterização do óleo, determinando o índice de saponificação, onde através dele determinou-se o peso molecular médio do óleo usado, em seguida determinou fatores como índice de acidez, umidade e a viscosidade do óleo de coco usado. Após a caracterização, partiu-se para a realização do planejamento fatorial completo 25 com repetição, onde devido a problemas operacionais foram realizados 56 reações de um total de 64. Uma vez que os experimentos foram realizados, os resultados possibilitaram a geração um gráfico comparativo entre os resultados experimentais e os obtidos pelo modelo alcançado, bem como através da análise de variância comprovou-se a elevada significância do modelo. A análise das superfícies de respostas geradas a partir do modelo serviu de guia, orientandopara onde devem seguir os futuros trabalhos com etanólise do óleo de coco. Por fim, o estudo se mostrou bastante satisfatório com resultados de aproximadamente 100 % de rendimento e a determinação das variáveis significantes, que são a razão molar e a quantidade de catalisador, bem como naobtenção de um modelo que represente bem o processo de estudo.

BRAGA, T. R. Efeito de pré-tratamentos: desidratação osmótica assistida com ultrassom e luz ultravioleta pulsada na secagem e qualidade da manga. 2016. 148 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-09-06T14:52:12Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_trbraga.pdf: 2024336 bytes, checksum: b8e6d27df93983ff15251ace39abe8e6 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-09-06T14:52:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_trbraga.pdf: 2024336 bytes, checksum: b8e6d27df93983ff15251ace39abe8e6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-06T14:52:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_trbraga.pdf: 2024336 bytes, checksum: b8e6d27df93983ff15251ace39abe8e6 (MD5) Previous issue date: 2016-06-21 / Brazil is a country that stands out in fruit production, mainly in the export of some fruits, such as mango, which is appreciated by consumers for their sensory and nutritional characteristics. However so conservation methods are used to increase the shelf life of the product and add value, such as drying, along with pre-treatments that can act in preserving nutritional quality and aid in water loss (using osmotic dehydration) to reduce the drying time. Ultrasound and pulsed ultraviolet light are technologies that can affect the composition of foods either positively or negatively. On the context, the aim of this study was to evaluate the effect of pretreatment (dehydration using ultrasound and pulsed ultraviolet light) on the drying and preservation of quality of nutrients of dehydrated mango cubes. The samples were dried in an oven at 60 ° C, separated in control samples (in natural mango), but without dehydrated sample pre-treatments and specimens were subjected to ultrasound five times and four different concentrations of osmotic solutions. For the pulsed ultraviolet light, the samples were submitted to five radiation dosages. Color parameter assessments were performed, moisture variation, solid variation, water diffusivity, time to 90% reduction of water, electrolyte leakage, enzyme activity (PPO, POD, PME and PAX), hydrogen peroxide, vitamins water soluble (B1, B2, B3, B5, B6, and C) and soluble (A, D and E), pigments (carotenoids and β-carotene), phenolics and antioxidant activity (DPPH method). The use of ultrasound and pulsed ultraviolet light was effective in the inactivation of polyphenol oxidase and ascorbate oxidase enzyme treatments used in most conditions. Using these pre-treatments the amount of hydrogen peroxide was increased, and thus the antioxidant capacity and phenolics also showed an increase for some process conditions. Vitamins B and C were degraded with the use of pre-treatments, but this degradation had a greater influence on the drying process, and therefore these technologies are set to minimize the loss of vitamins B1, B2, B3, B5 and C, as well as carotenoids β-carotene, and pigments. Other B6 vitamins A, D and E. which losses obtained with the use of sonication and p UV-radiation. For the color parameters of the samples subjected to pre-treatments on study, decreased only when compared with the sample in nature. Ultrasound and ultraviolet light does not influence the color change of the sleeve as heat treatment. Osmotic dehydration is indicated as pre-drying treatment with ultrasound, since it helps in further loss of water, as well as ultraviolet light. What are not thermal technologies which favor an increase in water diffusivity, and thus can be suitable for reducing the drying time / O Brasil é um país que se destaca na fruticultura, principalmente na exportação de algumas frutas, como a manga, que é apreciada pelos consumidores por suas características sensoriais e nutricionais. Porém, é comum as frutas sofrerem perdas relacionadas a qualidade nutricional ou deterioração por microrganismos, portanto métodos de conservação são utilizados para aumentar a vida útil e agregar valor ao produto. A secagem, juntamente com pré-tratamentos podem atuar na preservação da qualidade nutricional e auxiliar na perda de água (utilizando a desidratação osmótica) para reduzir o tempo de secagem. O ultrassom (US) e a luz ultravioleta pulsada (UV-p) são tecnologias que podem afetar a composição dos alimentos tanto de forma positiva ou negativa. Diante do contexto, o objetivo do trabalho foi avaliar o efeito de pré-tratamentos (desidratação osmótica assistida com ultrassom ou luz ultravioleta pulsada) na secagem e conservação dos nutrientes da manga. Os frutos foram separados em amostras controle (manga in natura), amostras desidratadas sem pré-tratamentos e amostras que foram submetidas a cinco tempos de ultrassom (5, 10, 20, 30 e 40 minutos) e quatro diferentes concentrações de soluções osmóticas (0, 12, 25 e 50°Brix), para a luz ultravioleta pulsada as amostras foram submetidas a cinco dosagens de radiação e por fim foram desidratadas em estufa a 60°C. Foram realizadas avaliações de parâmetros da cor, variação de umidade, variação de sólidos, difusividade da água, tempo para redução de 90% da água inicial, extravasamento de eletrólitos, atividade enzimática (polifenoloxidase - PPO, peroxidade - POD, pectinametilesterease - PME e ascorbato oxidase - PAX), peróxido de hidrogênio, vitaminas hidrossolúveis (B1, B2, B3, B5, B6 e C) e lipossolúveis (A, D e E), pigmentos (carotenoides e β-caroteno), compostos fenólicos e capacidade antioxidante (DPPH). Os parâmetros de cor das amostras submetidas aos pré-tratamentos em estudo, apresentaram redução apenas quando comparados com a amostra in natura. O Ultrassom e a luz ultravioleta não influenciaram na mudança da cor da manga quanto ao tratamento térmico. A desidratação osmótica assistida com ultrassom e a luz ultravioleta pulsada são pré-tratamentos à secagem que auxiliam na maior perda de água e com isso reduzem o tempo de secagem. A utilização do ultrassom e da luz ultravioleta pulsada foi considerada eficaz na inativação das enzimas polifenoloxidase e ascorbato oxidase na maioria das condições de tratamentos utilizadas. As vitaminas B e C foram degradadas com o uso dos pré-tratamentos. E essa degradação teve maior influência com o processo de secagem, portanto essas tecnologias são indicadas para minimizar as perdas de vitaminas B1, B2, B3, B5 e C, assim como os pigmentos carotenoides e β-caroteno, diferente das vitaminas B6, A, D e E, as quais obtiveram perdas com o uso de sonicação e radiação com a luz UV-p. Com o uso desses pré-tratamentos a quantidade de peróxido de hidrogênio foi aumentada, e com isso a capacidade antioxidante e os fenólicos também apresentaram aumento para algumas condições de processo.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:42:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 322793.pdf: 2657177 bytes, checksum: 0f7330257f46d80250ba57ba63319ae2 (MD5) Previous issue date: 2013 / A rama é um equipamento empregado na etapa de beneficiamento de tecidos que tem basicamente as funções de termofixação de acabamentos, de estabilização dimensional e de secagem. O gás natural é utilizado em ramas de aquecimento direto e os secadores tem um elevado consumo de energia por causa da grande quantidade de água removida por evaporação. Medidas que visam melhorar o desempenho desses equipamentos são fundamentais para uma produção mais eficiente. O estudo da secagem de um tecido em uma rama de aquecimento direto utilizando a modelagem matemática e a simulação mostra-se como um ótimo recurso para avaliar o desempenho desse secador operando em diferentes condições. Modelos fenomenológicos de transferência de calor e de massa em meio poroso foram considerados e validados baseando-se na comparação entre os resultados obtidos das simulações e aqueles observados em um processo real. O método dos elementos finitos foi o procedimento numérico adotado para resolução do sistema de equações diferenciais parciais. Quatro estudos de caso foram realizados: no estudo de caso 1 os coeficientes convectivos de transporte de calor e massa foram estimados; o impacto das condições ambientes locais no desempenho da rama foi estudado para a estação quente (no estudo de caso 2) e a estação fria (no estudo de caso 3) do ano; no estudo de caso 4, o reaproveitamento do calor de exaustão por meio do pré-aquecimento do tecido e do ar de secagem foi avaliado como um método para redução do consumo de combustível. O modelo de isoterma de Henderson-Thompson foi utilizado para representar o equilíbrio higroscópico do tecido de algodão e também para determinar o calor isostérico desse material. Os perfis de umidade e de temperatura foram obtidos ao longo do tecido dentro da rama e constatou-se que os modelos representaram o processo real satisfatoriamente. Verificou-se que a operação da rama na estação fria eleva o consumo de gás natural em 5,3 % e que o pré-aquecimento do tecido e também do próprio ar de secagem, reduz o consumo do combustível numa faixa de 19 % a 64 %, dependendo da razão de reciclo. A partir do estudo realizado, concluiu-se que as ramas têxteis são sensíveis às condições do ar ambiente e que procedimentos de recuperação de calor das correntes de exaustão para o pré-aquecimento do ar de secagem e do tecido podem determinar grande economia e assim, o uso mais eficiente dos recursos energéticos. <br> / Abstract : The stenter is a machine used in the finishing stage of fabric manufacturing that has the functions of heat setting, drying and providing width control. Natural gas is the fuel used in direct heating systems and these dryers have considerable energy consumption because of the large quantity of water removed by evaporation. In order to achieve energy efficiency, it's essential that process improvements be studied.Mathematical modeling and simulation are great tools to study the fabric drying inside the stenter and to evaluate its performance at different operating conditions.Heat and mass transfer in porous media models were considered and validated based on the comparison between the results obtained in the simulations and observations made in the real process. The finite element method was the numerical procedure adopted for solving the system of partial differential equations. Four case studies were accomplished: the convective heat and mass transfer coefficients were estimated in the case study 1;the effect of ambient conditions on the machine performance was studied for a warm season (in the case study 2) and a cold season (in case study 3); an evaluation of the use of exhaust air to preheat the fabric and the drying medium was done in the case study 4 to predict the effect of heat recovery in the fuel consumption.The Henderson-Thompson model was used to represent the equilibrium moisture of the cotton fabric and also to calculate its isosteric heat.The moisture and temperature profiles were calculated along the fabric inside the stenter and it was found that the models represented the real process adequately.It was found that operating the stenter in cold ambient air increases natural gas consumption by 5.3 % and that the recovery of exhaust heat to preheat the fabric and the drying medium reduces fuel consumption from 19 % to 64 %, depending on the recycle ratio. From this study, it was concluded that textile stenters are sensitive to ambient air conditions and that exhaust heat recovery systems provide a significant reduction of natural gas consumption.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:43:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 321640.pdf: 6412719 bytes, checksum: f26c7fcbeb5fb5cda122bdb7d12ef81a (MD5) Previous issue date: 2013 / A acrilamida é um monômero sólido, hidrossolúvel, precursor da poliacrilamida com diferentes aplicações, todavia existem poucos estudos em sistemas bifásicos das reações da acrilamida. O objetivo deste trabalho consiste em monitorar reações de homopolimerização de acrilamida em miniemulsão inversa utilizando as técnicas de espectroscopia infravermelho próximo (NIR) e Raman. Acompanhando variáveis de processo, tais como: concentração de monômero, conversão e diâmetro de partículas. Foram realizadas reações de polimerização de acrilamida em miniemulsão inversa nas temperaturas 55 oC, 60 oC, 63 oC e 65 oC usando iniciadores hidrossolúvel, KPS, ou organossolúvel , AIBN, e dois tipos de surfactantes (PGPR e Span 60) com e sem insaturações. A coleta em linha de espectros NIR com o auxílio de uma sonda imersa no meio reacional foi realizada. Paralelamente foram retiradas amostras para o cálculo da conversão gravimétrica, para análise offline utilizando a técnica de espectroscopia Raman, e diâmetro de partículas (DLS). Para obtenção dos resultados da espectroscopia Raman foi utilizada a área do pico da dupla ligação do monômero e o grupo metil, relacionando com a área de um grupo funcional (carbonila ou amida) para o cálculo da conversão. Para a espectroscopia NIR foi utilizado o método PLS para elaborar o modelo de calibração usando a concentração de monômero e diâmetro de partículas como referência. Para isto, foi utilizado o pacote computacional OPUS, próprio do equipamento, por meio da ferramenta QUANT. Os resultados experimentais mostraram altas velocidades de reação com iniciador organo- e hidrossolúvel, acentuada redução do diâmetro médio das partículas com iniciador KPS nas reações realizadas. A espectroscopia Raman se mostrou apropriada para a obtenção de dados de conversão das reações de polimerização de acrilamida em miniemulsão inversa usando iniciador hidrossolúvel (KPS) e ambos os surfactantes a partir dos espectros coletados durante as reações. Como melhores resultados apresentados na escolha do pré-tratamento para a elaboração do modelo de calibração multivariada NIR, utilizando o método PLS foram, a segunda derivada com 25 pontos de alisamento e a primeira derivada com 17 pontos de alisamento mais vetor normalização, para a concentração de monômero e diâmetros de partículas respectivamente. A validação do modelo de calibração mostrou previsão de variações ao longo do processo para o monitoramento por espectroscopia NIR da concentração de monômero, conversão e diâmetro médio de partículas durante polimerizações de acrilamida em miniemulsão inversa, usandodiferentes concentrações e tipos de iniciador, KPS e AIBN, e realizadas a distintas temperaturas, concordando razoavelmente com os dados experimentais. A espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) apresentou picos característicos da poli(acrilamida), bem como a banda característica do surfactante com dupla ligação. A microscopia de transmissão eletrônica (MET) mostrou ampla distribuição de tamanhos de partículas. Foi verificado que as técnicas de espectroscopia NIR e Raman conseguem prever variações durante o processo, sendo uma ferramenta interessante para uso em meio industrial, possibilitando rápidas tomadas de decisões sob alguns distúrbios operacionais. <br> / Abstract : Acrylamide monomer is a solid, water-soluble precursor of polyacrylamide with various applications, however there are few studies of the reactions in biphasic systems of acrylamide. The objective of this work is to monitoring polymerization of acrylamide in inverse miniemulsion reactions using the techniques of near-infrared spectroscopy (NIR) and Raman spectroscopy. Following the process variables such as monomer concentration, conversion and particle diameter. The reactions were performed in inverse miniemulsion polymerization of acrylamide in temperature 55 ° C, 60 ° C, 63 ° C and 65 ° C using initiators water - soluble (dispersed phase) type, KPS, or oil - soluble (continuous phase), AIBN, and two types of surfactants (PGPR and SPAN 60) with and without unsaturations along the chain. The in line collection of NIR spectra using an immersion probe (transflectance mode) into the reaction medium. Simultaneously samples were taken for calculation of the conversion gravimetric for offline analysis using Raman spectroscopy and particle diameter (DLS). To obtain the results of the Raman spectroscopy of the peak area of the double bond and metyl group of the monomer was used, related to of a functional group (carbonyl or amide) for calculation of conversion. For the NIR spectroscopy the PLS was used to develop the calibration model using the monomer concentration and particle diameter as a reference. For this, we used the computer software OPUS integrated with QUANT tool. The results show high rates of reaction with the water-soluble and organo-soluble initiators, pronounced reduction of the average diameter particles with KPS, reactions carried out in. Raman spectroscopy was shown appropriate for obtaining data conversion reactions of miniemulsion polymerization of acrylamide using water soluble initiator (KPS), both of the surfactants from the spectra collected during the reaction. As shown good results the choice of pretreatment for developing the NIR calibration model using the PLS method was the second derivative with 25 point-smoothing filter and the first derivative with 17 point-smoothing filter for the monomer concentration and particle diameters respectively. The validation of the model calibration prediction showed variations during the process for NIR spectroscopy for monitoring the concentration of monomer conversion and average particle diameter during inverse miniemulsion polymerization of acrylamide, using different types and concentrations of initiator KPS and AIBN, and carried to different temperatures and agreement reasonably with theexperimental data. The spectroscopy, Fourier Transform Infrared (FTIR) showed characteristic peaks of poly (acrylamide) as well as the characteristic band of the double bond surfactant. The Transmission Electron Microscopy (TEM) showed polydisperse particles. It was found that the techniques of Raman and NIR spectroscopy unable to predict variations in the process, being an interesting tool for use in the industrial environment enabling rapid decision making under some operational disturbances.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:45:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 325454.pdf: 1952885 bytes, checksum: 49381bf824b540e6b608bd7f13d8a874 (MD5) Previous issue date: 2013 / Neste trabalho foram sintetizados hidróxidos duplos lamelares (HDLs) do tipo hidrotalcita com características hidrofóbicas e magnéticas para remoção de poluentesorgânicos. As hidrotalcitas com razão molar Mg:Al de 3:1, foram preparadas pelo do método de coprecipitação contendo dodecilsulfato de sódio (SDS) como ânion interlamelar e partículas magnéticasde Fe3O4. As partículas magnéticas empregadas na síntese foram previamente preparadas pelo método solvotermal. As hidrotalcitas foram caracterizadas por difração de raios X, isotermas de adsorção de nitrogênio e análise termogravimétrica. Os resultados de raio X, pelo do cálculo dos espaçamentos basais, mostraram que o SDS foi intercalado na hidrotalcita, e a variação da quantidade de SDS na síntese conduziu a diferentes arranjos das moléculas SDS nos espaços interlamelares. O processo de síntese das partículas magnéticas demonstrou sofrer interferência da temperatura e do tempo empregados.As partículas magnéticas foram incorporadas nas hidrotalcitas sem interferir nas suas estruturas e hidrofobicidades. Quando submetidas a teste de hidrofobicidade as hidrotalcitas hidrofóbicas (HDL-SDS) e hidrofóbicas e magnéticas (HDL-MSDS) mostraram afinidade pela fase orgânica comprovando que a propriedade hidrofílica da hidrotacilta foi modificada para hidrofóbica. A capacidade de adsorção de compostos orgânicos foi avaliada para o corante azul de metileno e para um efluente sintético oleoso. Para o corante azul de metileno e o efluente oleoso, a HDL hidrofóbica apresentou maior capacidade de remoção em relação a HDL padrão (com ânion carbonato). Para o corante azul de metileno a magnetização da HDL hidrofóbica conduziu a uma diminuição de sua capacidade adsortiva.Os adsorventes hidrofóbicos (HDL-SDS e MSDS)apresentaram elevada capacidade de adsorção para o efluente oleoso,indicadas pelas elevadas remoções de carbono orgânico total (COT) e turbidez. A cinética de adsorção para o azul de metileno e o efluente oleoso se ajustaram melhor aos modelos de pseudo primeira e segunda ordem, respectivamente. As isotermas de adsorção para ambos poluentes se ajustaram melhor ao modelo de Langmuir. Para a resposta COT observam-se capacidades de adsorção calculadas de 588,2 mg.g-1 para a HDL-SDS e 625,0 mg.g-1 para a HDL-MSDS. A maior remoção para a HDL-MSDS sugere um efeito positivo do óxido de ferro para este adsorvente.<br> / Abstract : In this work layered double hydroxides (LDHs) were synthesized. The LDH are of the type hydrotalcite with hydrophobic and magnetic characteristics for the removal of oily effluent. The hydrotalcites with a molar ratio of Mg / Al 3:1 were prepared by the coprecipitation method containing sodium dodecyl sulfate (SDS) as the interlamellar anion and Fe3O4 magnetic particles. The magnetic particles employed in the synthesis were previously prepared by the solvothermal method.The hydrotalcites were characterized by X-ray diffraction, nitrogen adsorption- desorption and isotherms and thermogravimetric analysis. The results of X-ray through the calculation the basal spacings showed that SDS was intercalated into the hydrotalcite and the variation in the amount of SDS resulted in synthesis of different arrangements of SDS molecules in the interlamellar space. The synthesis process of the magnetic particles has demonstrated to suffer interference from temperature and time employed.The magnetic particles were incorporated into the hydrotalcite without interfering in their structures either in its hydrophobicity. When tested for the hydrophobicity, hydrophobic hydrotalcite (LDH-SDS) and hydrophobic and magnetic (LDH-MSDS) showed affinity for the organic phase, confirming that hydrophilic property of hydrotalcites were modified to hydrophobic.The adsorption of organic compounds was evaluated for methylene blue and for an oily effluent.For methylene blue dye and the oily effluent, hydrophobic LDH showed higher removal capacity compared with standard LDH (with carbonate anion). The magnetization of hydrophobic LDH led to a decrease in the adsorption capacity of methylene blue dye.The hydrophobic adsorbents (LDH-SDS and LDH - MSDS) showed high adsorption capacity for oily effluent,indicated by the high removals of total organic carbon (TOC) and turbidity. The kinetics of adsorption of methylene blue and oily effluent were best fitted to pseudo first and second order models, respectively. The adsorption isotherms for both pollutants were best fitted to the Langmuir model.The maximum adsorption capacity calculated for TOC was 588.2 mg g-1 for HDL-SDS and 625.0 mg.g-1 for HDL-MSDS.The highest removal to HDL-MSDS suggests a positive effect of iron oxide for this adsorbent.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:47:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 326352.pdf: 1018473 bytes, checksum: 7c9c533f96bc293bb90ce040a9052b1d (MD5) Previous issue date: 2013 / O manganês foi descoberto em 1774 pelo sueco Johan GottliebGahn, através da redução com dióxido de carbono. Sua principal aplicação é na fabricação de ligas metálicas, na qual é um agente removedor de enxofre e oxigênio e outros usos de seus principais compostos incluem o dióxido de manganês na confecção de pilhas secas e o permanganato de potássio em laboratório como agente oxidante em várias reações químicas. É o 12° elemento mais abundante da crosta terrestre e seus principais minérios são a pirolusita e a rodocrosita. As maiores jazidas estão localizadas na África do Sul, Brasil, Austrália, Índia, China e Gabão. No território brasileiro os estados do Pará, Minas Gerais e Mato Grosso do Sul são as principais regiões de mineração. O sulfato de manganês é o composto inorgânico com fórmula MnSO4. Este sólido incolor e deliquescente é um sal de manganês comercialmente significativo. Aproximadamente 260 milhões de kg/ano foram produzidos mundialmente em 2005. Ele é percursor para o metal manganês e muitos compostos químicos. Solos deficientes de Mn são remediados com este sal. Desta forma, esta pesquisa objetivou a obtenção do sulfato de manganês a partir do minério de manganês. O trabalho experimental constituiu primeiramente na caracterização do minério pelo método de difração de raios X (DRX). Na análise de caracterização foi verificado que o minério continha 32% de Óxido de Manganês (MnO). Para obtenção do sulfato de manganês foi desenvolvida uma rota utilizando ácido sulfúrico para a formação do sal a 90°C + 5°C. A variável de processo foi o tempo (60, 90 e 120 minutos). A solução obtida foi filtrada com uma bomba a vácuo. Após a filtragem foi adicionado álcool etílico à solução para que ocorresse uma maior precipitação dos cristais de sulfato de manganês. Uma segunda filtração foi realizada obtendo assim o sulfato de manganês purificado.<br> / Abstract : Manganese was discovered in 1774 by Swedish Johan Gottlieb Gahn , by reducing its oxide carbonate . Its main application is in the manufacture of alloys , which is an agent remover sulfur and oxygen and other uses of their main compounds include manganese dioxide in the manufacture of dry cell batteries and potassium permanganate in the laboratory as an oxidizing agent in various chemical reactions . It is the 12th most abundant element in the earth's crust and its main ores are pyrolusite and rhodochrosite . The largest deposits are located in South Africa , Brazil , Australia, India , China and Gabon in the territory Brazilian states of Pará , Minas Gerais and MatoGrosso do Sul are the main mining regions . The manganese sulfate is the inorganic compound with the formula MnSO4 . This colorless, deliquescent solid manganese salt is a commercially significant. Approximately 260 million kg / year were produced worldwide in 2005 . It is a precursor to manganese metal and many chemical compounds. Mn deficient soils are remediated with this salt. Thus , this study aimed to obtain the manganese sulfate from manganese ore . The experimental work consisted primarily in the characterization of the residue by the method of X-ray diffraction ( XRD ) . In characterization analysis it was found that the residue contained 32% of manganese oxide ( MnO ) . To obtain manganese sulphate route was developed using sulfuric acid to form the salt at 90 ° C ± 5 ° C. The process variable was the time (60, 90, and 120 minutes). The obtained solution was filtered with a vacuum pump. After filtering ethyl alcohol was added to the solution for precipitation to occur more of manganese sulfate crystals . A second filtration was performed thus obtaining purified manganese sulfate .